EP0809259B1 - Elektrische Starkstromleitung - Google Patents

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EP0809259B1
EP0809259B1 EP97401016A EP97401016A EP0809259B1 EP 0809259 B1 EP0809259 B1 EP 0809259B1 EP 97401016 A EP97401016 A EP 97401016A EP 97401016 A EP97401016 A EP 97401016A EP 0809259 B1 EP0809259 B1 EP 0809259B1
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EP
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power line
electrical power
support element
core
line according
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Gert Warden
Hildegard Mertens
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Alcatel Lucent SAS
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Alcatel CIT SA
Alcatel SA
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B7/00—Insulated conductors or cables characterised by their form
    • H01B7/04—Flexible cables, conductors, or cords, e.g. trailing cables
    • H01B7/041—Flexible cables, conductors, or cords, e.g. trailing cables attached to mobile objects, e.g. portable tools, elevators, mining equipment, hoisting cables
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B9/00—Power cables
    • H01B9/003—Power cables including electrical control or communication wires

Definitions

  • the invention relates to an electrical power line with a central support element, several around the central one Support element stranded, one electrical conductor each and an overlying insulation Energy veins and an outer jacket.
  • Such electrical power lines are for example as a so-called flexible and reelable Power supply lines more portable Consumers such as B. for the energy supply of elevators used on construction sites.
  • the electrical ones Power lines with high mechanical stress exposed. While winding or unwinding one reelable high-voltage power lines have a considerable and tensile forces on the line.
  • a steel cable as the central supporting element. How is described in DE 33 35 325 A1, such central steel cable with a Be rubber coated.
  • the use of a Steel rope as the central supporting element has the Disadvantage that the flexibility of the power line is reduced.
  • not in all cases ensures good mechanical contact between the central support element and the energy veins exists and the central support element in sufficient Dimensions for mechanical relief of the energy veins and the entire power line is used.
  • the invention is therefore based on the problem of a central supporting element having electrical Power line to train such that they have a high Has flexibility and even with high mechanical Reliable protection against stress is.
  • the central support element one at least essentially made of plastic existing core and applied to this core train high tensile threads and each of the energy veins to be braided.
  • the core of the support element is made of an ethylene-propylene elastomer such as B. EPDM (ethylene / propylene-diene terpolymer) is trained.
  • B. EPDM ethylene / propylene-diene terpolymer
  • control line and communication line one Have braiding.
  • the flexible example shown in the figure electrical power line 1 has a central Support element 3 on a z. B. from an ethylene-propylene elastomer like EPDM (ethylene / propylene-diene terpolymer) existing core 5 and this core 5 applied high tensile threads 7.
  • Both high tensile threads 7 are, for example high resistance to stretching and great strength and pliable aramid fibers as shown below are sold under the trade name "Kevlar".
  • Threads 7 in the form of spinning onto the core 5 upset.
  • Around the central support element 3 are several for example, four energy wires 9 stranded.
  • any of these Energy wires 9 has an electrical conductor 11 and one overlying electrical insulation 13 and a outer braiding 15, for example as an open Braid is formed from rayon threads. Between the Insulation 13 and the braiding 15 of each energy core 9 is, for example, a thin film 16 z. B. made of polyester, which is a possible puncture prevented by braid elements. Through the Braiding 15 of the energy veins 9 and around the core 5 applied high tensile threads 7 becomes an intimate Contact and high liability between the central Support element 3 and the energy wires 9 stranded around it especially in the case of mechanical stress on the Power line 1 guaranteed.
  • Control lines 19 and / or communication lines 21 be arranged.
  • the one shown in the figure Embodiment are in three outer gussets 17 each a control line 19 and in an outer gusset 17 one Message line 21 arranged.
  • Each of the Control lines 19 have two stranded to the pair Control cores 23 on a thin film 28 z. B. made of polyester and above, for example as a open braid trained braid 24 from z. B. Rayon threads are surrounded.
  • the message line 21 has for example two twisted together Communication lines 25 and is also thin Foil 29 made of polyester and one of them as an open one Braid formed braid 26 from rayon threads enclosed.
  • Braids 24 and 26 ensure that the control lines 19 and the message line 21st with in the from the energy veins 9 and the central Support element 3 trained tensile composite are included.
  • the films 28 and 29 form the Pad for braids 24 and 26 and prevent a possible puncture of braid elements.
  • the support element 3, energy wires 9, control lines 19th and communication line 21 is existing stranding enclosed by a gusset-filling inner jacket 31.
  • An outer jacket 33 is provided in the one open braid 35 z. B. is integrated from rayon threads.

Landscapes

  • Insulated Conductors (AREA)
  • Suspension Of Electric Lines Or Cables (AREA)
  • Ropes Or Cables (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrische Starkstromleitung mit einem zentralen Tragelement, mehreren um das zentrale Tragelement verseilten, jeweils einen elektrischen Leiter und eine darüberliegende Isolierung aufweisenden Energieadern und einem Außenmantel.
Derartige elektrische Starkstromleitungen werden beispielsweise als sogenannte flexible und trommelbare Leitungen zur Energieversorgung ortsveränderlicher Verbraucher wie z. B. zur Energieversorgung von Aufzügen auf Baustellen eingesetzt. Dabei sind die elektrischen Starkstromleitungen hohen mechanischen Beanspruchungen ausgesetzt. Während des Auf- bzw. Abwickelns einer trommelbaren Starkstromleitung wirken erhebliche Stauch- und Zugkräfte auf die Leitung. Zum Schutz eingangs beschriebener elektrischer Starkstromleitungen vor unzulässig hohen mechanischen Beanspruchungen, die zur Beschädigung der Leitung führen können, ist es bekannt, als zentrales Tragelement ein Stahlseil zu verwenden. Wie in der DE 33 35 325 A1 beschrieben ist, kann ein solches als Tragelement dienendes zentrales Stahlseil mit einer Gummiumhüllung versehen sein. Die Verwendung eines Stahlseils als zentrales Tragelement hat allerdings den Nachteil, daß die Flexibilität der Starkstromleitung verringert wird. Darüber hinaus ist nicht in allen Fällen sichergestellt, daß ein guter mechanischer Kontakt zwischen dem zentralen Tragelement und den Energieadern besteht und das zentrale Tragelement in ausreichendem Maße zur mechanischen Entlastung der Energieadern und der gesamten Starkstromleitung herangezogen wird.
Der Erfindung liegt daher das Problem zugrunde, eine ein zentrales Tragelement aufweisende elektrische Starkstromleitung derart auszubilden, daß sie eine hohe Flexibilität aufweist und auch bei hohen mechanischen Beanspruchungen vor Beschädigungen zuverlässig geschützt ist.
Dieses Problem wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst, das zentrale Tragelement aus einem zumindest im wesentlichen aus Kunststoff bestehenden Kern und auf diesen Kern aufgebrachten hochzugfesten Fäden auszubilden und jede der Energieadern mit einer Umflechtung zu versehen.
Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, daß durch die außenliegenden hochzugfesten Fäden des Tragelementes und die Umflechtung jeder der Energieadern ein guter mechanischer Kontakt mit einem hohen Reibungskoeffizienten zwischen dem Tragelement und den Energieadern hergestellt ist, so daß die Energieadern fest an dem Tragelement haften und das Tragelement wesentlich zur mechanischen Entlastung, insbesondere zur Zugentlastung, der um das zentrale Tragelement verseilten Energieadern beiträgt. Darüber hinaus weist das zentrale Tragelement und damit das gesamte Kabel eine vergleichsweise hohe Flexibilität auf.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Merkmale sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der Erfindung möglich.
Für eine gute Elastizität und eine hohe chemische Beständigkeit des Kerns des Tragelements ist es von Vorteil, wenn der Kern aus einem Ethylen-Propylen-Elastomer wie z. B. EPDM (Ethylen/Propylen-Dien-Terpolymer) ausgebildet ist.
Von Vorteil ist es, wenn die auf den Kern des Tragelements aufgebrachten hochzugfesten Fäden aus Aramid, beispielsweise aus Kevlar, ausgebildet sind. Derartige Fäden weisen einen sehr hohen Dehnungswiderstand, eine große Festigkeit und Biegsamkeit auf und ermöglichen ein flexibles und dabei hochfestes Tragelement.
Zur Schaffung eines guten mechanischen Kontaktes und einer hohen Haftung zwischen dem zentralen Tragelement und den darüber verseilten Energieadern ist es von Vorteil, wenn die hochzugfesten Fäden in Form einer Umspinnung auf den Kern aufgebracht sind.
Aus dem gleichen Grund ist es ebenfalls von Vorteil, wenn die Umflechtung jeder Energieader als offenes Geflecht ausgebildet ist.
Für die Erhöhung der Zugfestigkeit des Außenmantels und damit der Starkstromleitung insgesamt ist es vorteilhaft, wenn in dem Außenmantel ein offenes Geflecht vorgesehen ist.
Um auch in Außenzwickeln der verseilten Energieadern angeordnete Steuerleitungen und/oder Nachrichtenleitungen wirkungsvoll vor mechanischen Beschädigungen insbesondere durch Zugbeanspruchung zu schützen, ist es von Vorteil, wenn Steuerleitung und Nachrichtenleitung eine Umflechtung aufweisen.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung vereinfacht dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
Die in der Fig. beispielhaft dargestellte flexible elektrische Starkstromleitung 1 weist ein zentrales Tragelement 3 auf, das einen z. B. aus einem Ethylen-Propylen-Elastomer wie EPDM (Ethylen/Propylen-Dien-Terpolymer) bestehenden Kern 5 sowie auf diesen Kern 5 aufgebrachte hochzugfeste Fäden 7 hat. Bei den hochzugfesten Fäden 7 handelt es sich beispielsweise um einen hohen Dehnungswiderstand und eine große Festigkeit und Biegsamkeit aufweisende Aramid-Fasern, wie sie unter dem Handelsnamen "Kevlar" vertrieben werden. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind die hochzugfesten Fäden 7 in Form einer Umspinnung auf den Kern 5 aufgebracht. Um das zentrale Tragelement 3 sind mehrere, beispielsweise vier Energieadern 9 verseilt. Jede dieser Energieadern 9 hat einen elektrischen Leiter 11 und eine darüberliegende elektrische Isolierung 13 sowie eine äußere Umflechtung 15, die beispielsweise als offenes Geflecht aus Reyon-Fäden ausgebildet ist. Zwischen der Isolierung 13 und der Umflechtung 15 jeder Energieader 9 ist beispielsweise zusätzlich eine dünne Folie 16 z. B. aus Polyester vorgesehen, die ein eventuelles Durchstoßen von Geflechtselementen verhindert. Durch die Umflechtungen 15 der Energieadern 9 und der um den Kern 5 aufgebrachten hochzugfesten Fäden 7 wird ein inniger Kontakt und eine hohe Haftung zwischen dem zentralen Tragelement 3 und den darum verseilten Energieadern 9 insbesondere im Fall einer mechanischen Beanspruchung der Starkstromleitung 1 gewährleistet.
In den zwischen den verseilten Energieadern 9 gebildeten Außenzwickeln 17 der Starkstromleitung 1 können Steuerleitungen 19 und/oder Nachrichtenleitungen 21 angeordnet sein. Bei dem in der Fig. dargestellten Ausführungsbeispiel sind in drei Außenzwickeln 17 jeweils eine Steuerleitung 19 und in einem Außenzwickel 17 eine Nachrichtenleitung 21 angeordnet. Jede der Steuerleitungen 19 weist zwei zum Paar verseilte Steueradern 23 auf, die von einer dünnen Folie 28 z. B. aus Polyester und darüber von einer beispielsweise als offenes Geflecht ausgebildeten Umflechtung 24 aus z. B. Reyon-Fäden umgeben ist. Die Nachrichtenleitung 21 hat beispielsweise zwei miteinander verseilte Nachrichtenadern 25 und ist ebenfalls von einer dünnen Folie 29 aus Polyester und darüber von einer als offenes Geflecht ausgebildeten Umflechtung 26 aus Reyon-Fäden umschlossen. Die Umflechtungen 24 und 26 gewährleisten, daß die Steuerleitungen 19 und die Nachrichtenleitung 21 mit in den aus den Energieadern 9 und dem zentralen Tragelement 3 ausgebildeten zugfesten Verbund eingeschlossen sind. Die Folien 28 und 29 bilden die Unterlage für die Umflechtungen 24 und 26 und verhindern ein eventuelles Durchstoßen von Geflechtselementen.
Der aus Tragelement 3, Energieadern 9, Steuerleitungen 19 und Nachrichtenleitung 21 bestehende Verseilverbund ist von einem zwickelfüllenden Innenmantel 31 umschlossen. Darüber ist ein Außenmantel 33 vorgesehen, in den ein offenes Geflecht 35 z. B. aus Reyon-Fäden integriert ist.

Claims (10)

  1. Elektrische Starkstromleitung mit einem zentralen Tragelement, mehreren um das zentrale Tragelement verseilten, jeweils einen elektrischen Leiter und eine darüberliegende Isolierung aufweisenden Energieadern und einem Außenmantel, dadurch gekennzeichnet, daß das zentrale Tragelement (3) aus einem zumindest im wesentlichen aus Kunststoff bestehenden Kern (5) und auf diesen Kern (5) aufgebrachten hochzugfesten Fäden (7) ausgebildet ist, und daß jede der Energieadern (9) eine Umflechtung (15) aufweist.
  2. Starkstromleitung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern (5) des Tragelements (3) aus einem Ethylen-Propylen-Elastomer ausgebildet ist.
  3. Starkstromleitung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die auf den Kern (5) des Tragelements (3) aufgebrachten hochzugfesten Fäden (7) aus Aramid ausgebildet sind.
  4. Starkstromleitung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die hochzugfesten Fäden (7) in Form einer Umspinnung auf den Kern (5) aufgebracht sind.
  5. Starkstromleitung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Umflechtung (15) jeder Energieader (9) als offenes Geflecht ausgebildet ist.
  6. Starkstromleitung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Außenmantel (33) ein offenes Geflecht (35) vorgesehen ist.
  7. Starkstromleitung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß in zumindest einem Außenzwickel (17) der verseilten Energieadern (9) eine Steuerleitung (19) angeordnet ist.
  8. Starkstromleitung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerleitung (19) eine Umflechtung (24) aufweist.
  9. Starkstromleitung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß in zumindest einem Außenzwickel (17) der verseilten Energieadern (9) eine Nachrichtenleitung (21) angeordnet ist.
  10. Starkstromleitung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Nachrichtenleitung (21) eine Umflechtung (26) aufweist.
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